В далеком 1978 году зрители увидели удивительное зрелище: Супермен обращает вспять вращение Земли, обращая при этом время вспять (и спасая свою возлюбленную Лоис). Нелепо, конечно, но что, если что-то действительно изменило вращение Земли? Что делать, если вращение полностью остановилось?
Давайте обсудим наши заведомо надуманные предположения. Во-первых, давайте предположим, что Земля перестала вращаться постепенно, так как внезапное замедление означало бы катастрофу. Во-вторых, мы предположим, что экосистемы Земли пережили переход в основном нетронутыми. Так как же выглядит этот новый мир?
Начнем с того, что Земле теперь потребуется целый год, чтобы сделать то, что она делает за день: цикл от ночи к дню и обратно. Города будут проводить полгода в темноте и половину года при ярком солнечном свете, как это делают сегодня Северный и Южный полюса. И, как и на полюсах, в каждом регионе по-прежнему будут разные времена года, но колебания температуры от сезона к сезону будут намного больше в районах вдоль экватора. Экваториальная область будет проводить адски жаркие месяцы очень близко к Солнцу, в то время как глобальный аналог этой области будет проводить темные и холодные месяцы очень далеко от него. Это беда растений и животных, приспособившихся к климату региона, а, следовательно, и живущих там людей.
Что это? Вы переезжаете в относительно стабильные (хотя и ужасно холодные) полярные регионы? Плохой ход. Они глубоко под водой. На самом деле границы между океаном и сушей на Земле без спина выглядели бы совсем не так, как сегодня. Поскольку Земля вращается,центробежная сила заставляет планету выпячиваться вдоль экватора. Нет вращения, нет выпуклости. Без этой выпуклости вся лишняя вода, удерживаемая вдоль экватора, устремилась бы обратно к полюсам. Esri, компания, разрабатывающая технологии, ориентированные на географию, смоделировала сушу и океаны мира после того, как его экваториальная выпуклость опустилась, и обнаружила, что Земля будет иметь полосу суши - один гигантский суперконтинент - который окружает экватор и разделяет два массивных океана на севере. и юг.
Как будто этого недостаточно, магнитное поле Земли тоже может исчезнуть. Хотя мы не совсем уверены, как генерируется это магнитное поле, одна из ведущих теорий утверждает, что это результат того, что внутреннее ядро Земли вращается немного быстрее, чем внешнее ядро (да, два разных вращения на одной планете). Если оба они остановятся, механизм, лежащий в основе магнитного поля Земли, также может действовать, оставляя нас уязвимыми для потенциальных вредных солнечных ветров.
Что нам остается? Люди - приспосабливающийся вид с мощными технологиями в своем распоряжении, но выживание в этой новой среде будет проблемой. Конечно, мы могли бы попытаться освещать наши дома в темноте, обогревать и охлаждать их (с большими затратами) во время резких перепадов температуры, но не все было бы под нашим контролем. Смогут ли сельскохозяйственные культуры выжить в экстремальных условиях этого нового мира? Может какие растения? В противном случае вся пищевая цепочка окажется под угрозой. Возможно, мы могли бы найти новые культуры или модифицировать существующие, чтобы они могли приспособиться к этой новой среде. Или, может быть, мы стали бы зависеть от многолетников, которые возвращаются с теплой погодой. На самом деле немного утешительно думать, что, хотя мир, вероятно, станет адским местом для жизни, по крайней мере, наши декоративные грядки хосты могут быть в порядке.
Почему Земля вращается?
Вы должны признать, что нет ощущения, что вы вращаетесь вокруг центра Земли со скоростью сотни миль в час, так что нетрудно дать нашим ученым предкам некоторую слабину за то, что они предположили, что Земля неподвижна. и что солнце вращается вокруг него. К счастью, Коперник установил рекорд своей гелиоцентрической моделью, и теперь мы знаем, что Земля вращается вокруг своей оси, когда вращается вокруг Солнца. Но почему наша планета вообще вращается?
Помните первый закон движения Ньютона? В нем говорится, что объект остается в любом состоянии движения, в котором он находится, если на него не действует другая сила. Земля вращается, потому что она вращается с тех пор, как существует.
До того, как в нашей Солнечной системе появились планеты, существовало вращающееся туманное облако пыли с нашим солнцем в центре. Со временем эти частицы пыли столкнулись друг с другом и начали слипаться, образуя все более и более крупные камни и, в конечном счете, планеты в результате процесса, известного какаккрецияНо помните, облако пыли - илиаккреционный диск- вращался с самого начала. Когда частицы, из которых образовалась Земля, начали слипаться, этот импульс сохранялся, заставляя растущую планету вращаться все быстрее и быстрее, как это делает фигурист, притягивая руки к телу. К тому времени, когда Земля сформировалась, у нее уже был весьугловой импульс, необходимый для того, чтобы продолжать вращаться по сей день. Насколько это быстро?
Все ли планеты и звезды вращаются?
Теперь, когда мы немного знаем о том, как формируются планеты и солнечные системы, неудивительно, что вращается не только наша планета, но и все они (хотя и не всегда в одном направлении). Поскольку звезды развиваются из вращающейся солнечной туманности, они тоже вращаются.
С какой скоростью вращается Земля?
Как скажет вам любой полицейский, измерение скорости автомобиля или любого другого объекта по прямой - довольно простой и надежный процесс. Измерение скорости вращающегося объекта, такого как Земля, немного сложнее. Ведь если вы встанете на один из полюсов, то будете вращаться вместе с остальной Землей, но будете неподвижны относительно ее центра. Однако стоите на экваторе, и вы получите линейную скорость 1 036 миль в час (1 667 километров в час). Это быстрее скорости звука, и это одна из причин, по которой мы запускаем ракеты на восток!
Разница между линейной скоростью на полюсах и на экваторе порождает интересное явление, называемоеэффектом Кориолиса Этот эффект легче всего визуализировать, если представить себе человека, отправляющегося в самолет прямо на Северный полюс от экватора. Поскольку самолет сохраняет боковую скорость экватора, кажется, что он искривляется относительно Земли по мере приближения к более медленно движущимся полюсам.
Есть ли что-нибудь, замедляющее вращение Земли? Конечно, но пока не настраивайте часы. Силы, изменяющие скорость вращения Земли, оказывают крайне малое влияние. Приливы, вызванные гравитационными силами между Землей, Солнцем и Луной, создают приливное трение при взаимодействии с Землей. Это сопротивление добавляет к нашим дням примерно 2,3 миллисекунды каждое столетие. Погодные системы могут изменить вращение Земли, а ветры оказывают тормозящее воздействие на поверхность планеты. Наконец, землетрясения могут влиять на продолжительность дня, фактически перераспределяя массу Земли. Землетрясение 2011 года, поразившее Японию, фактически ускорило вращение Земли (потому что оно сместило массу к экватору) и сократило сутки на 1,8 микросекунды.
Итак, в следующий раз, когда вы будете жаловаться на то, что день слишком длинный или слишком короткий, не отчаивайтесь: он все время меняется.